(中大)微生物复习合集

RebeccaL.第一章绪论1、什么是微生物？它具有什么特点？答：一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。微生物的特点有：体积小，比表面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；种类多，分布广。2、根据Woese的系统发育树，地球上所有的含细胞的生物可分为哪三个域？它们之间有何关系？答：根据发育树，地球上所有细胞生命沿着3个主要谱系进化：细菌、古细菌和真核生物。3个域有共同的祖先，它们向两个不同的方向演化，细菌和古细菌虽然同属于原核生物，但古细菌和真核生物的关系比它与细菌的关系更近。古细菌和真核生物享有一些共同的性状，基本上不同于细菌。3、简述以下5位科学家对微生物学发展的主要贡献：Leeuwenhook、Pasteur、Koch、Winogradsky、Beijerink。答：Leeuwenhook:第一个看见并详细描述微生物的人；Pasteur：（1）认识发酵过程的实质，改进了葡萄酒和啤酒制作的工艺过程，从而提高了这些产品的质量；（2）发明了巴氏灭菌法；（3）推翻了自然发生学说，导致了有效的灭菌手段的发展；（4）分离出引起蚕病的杆菌，并随之建立了判定本病的方法及其预防措施；（5）发现给羊接种菌苗能预防炭疽；（6）建立了鸡霍乱免疫方法；（7）建立了对付狂犬病的方法。Koch：（1）对牛炭疽的研究——科赫定律，促进了微生物学的发展，极大地改进了临床医学的科学基础。（2）发明了固体培养基，发展了分离纯培养技术——使微生物作为一门独立的科学建立起来。（3）发现结核病的病原（1882）——结核杆菌，获1905年诺贝尔医学和生理奖。（4）发现并分离了霍乱的病原——霍乱弧菌。（5）拍摄了第一批细菌显微镜照片。Winogradsky：（1）发现化能自养菌，提出化能自养的概念（1889）。（2）发现厌氧固氮菌。Beijerink：（1）发现根瘤菌的固氮作用（1888）。（2）发明富集培养方法。（3）发现好氧固氮菌。（4）提出病毒的概念。4、你认为微生物学发展中最重要的发现是什么？为什么？答：我认为最大的发现是抗生素的发现。1929年，Fleming发现了青霉素。此后，科学家们纷纷从微生物中寻找这类抗生素物质，陆续找到数百种抗生素。抗生素的应用范围很广泛，至今在人畜医药治疗上仍是有效的药剂，挽救了无数人的生命。目前，抗生素也应用与植物病害的防治上。RebeccaL.5、在21世纪，你认为微生物学最重要的研究领域是什么？试述理由。答：微生物基因组和后基因组研究；微生物多样性；微生物和环境治理的重要性；微生物之间、微生物与其他生物和微生物与环境之间的相互关系；微生物致病性和寄主免疫机制的研究。第二章细菌1.细菌的基本形态是什么？还有哪些特殊形态？（P12）答：细菌的三大类基本形态是：球菌、杆菌和螺菌。除了此三种形态外，某些细菌还有其它特殊形态，如放线菌能形成分枝菌丝和分生孢子；鞘细菌在多个成链排列的杆状细胞外有一个共同的鞘，形成不分枝的丝状体；柄细菌成杆状、类弧状或梭状；有些细菌的细胞呈星状。2.细菌的繁殖方式有几种？（P16）答：细菌的繁殖方式分为裂殖与芽殖。裂殖分为二分裂（同形分裂、异形分裂和劈裂）和复分裂。裂殖分为直接出芽和间接出芽。3.试比较G+细菌和G-细菌的细胞壁结构，简要说明其特点和化学组成的区别。（P17~21）答：G+细菌细胞壁：肽聚糖（NAG、NAM、四肽、甘氨酸五肽间桥），磷壁酸（G+特有）。G-细菌细胞壁：外壁层（脂多糖、脂蛋白与蛋白质、磷脂单分子层），内壁层（肽聚糖、DAP）。G+与G-细菌细胞壁的主要区别项目G+细菌G-细菌结构层次单层内壁层外壁层厚度/nm20~801~88~10肽聚糖占40%~90%，层次多，交联度高，呈多层网状结构占5%~10%，层次少，交联度低-磷壁酸+--多糖+--蛋白质+or--+脂多糖--+脂蛋白-+or-+对青霉素敏感不敏感对溶菌酶敏感不敏感4.溶菌酶和青霉素都能破坏细菌的细胞壁，但其作用机制不同，请分别给予描述。答：青霉素：通过抑制细菌细胞壁四肽链和五肽交连桥的结合而阻碍细胞壁合成而发挥杀菌作用。对革兰阳性菌有效，由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。人类的细胞没有细胞壁，所以青霉素就可以在不伤害人类细胞的情况下，通过破坏细菌细胞壁来杀伤细菌。溶菌酶：溶菌酶是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶，称包胞壁质酶或N-乙酰胞壁质RebeccaL.聚糖水解酶，它专一地作用于肽多糖分子中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1，4键，从而破坏细菌的细胞壁，使之松驰而失去对细胞的保护作用，最终使细菌溶解死亡。也可以直接破坏革兰氏阳性菌的细胞壁，而达到杀菌的作用，这主要是因为革兰氏阳性细菌的细胞壁主要是由胞壁质和磷酸质组成，其中胞壁质是由杂多糖和多肽组成的糖蛋白，这种多糖正是由N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1，4键联结的。对某些革兰氏阴性菌，如埃希氏大肠杆菌，伤寒沙门氏菌，也会受到溶菌酶的破坏。5.细菌的拟核具有什么特点？它与真核生物的细胞核有何不同？（P23）答：细菌不像真核生物那样具有完整的细胞核。其核物质没有特定的形态和结构，不为核膜所包裹，仅较集中地分布在细胞质的特定区域内。在化学组成上拟核不含有组蛋白，在电镜下其实质是一条紧密而有规律缠绕的环状双螺旋DNA链。6.细菌能形成哪些内容物？聚β-羟基丁酸和磁小体在组成和作用上有何不同？（P26）答：细菌形成的内容物有糖原和淀粉、聚β-羟基丁酸、异染粒、硫滴和硫粒、磁小体。聚β-羟基丁酸：有β-羟基丁酸以酯键相连，形成长链的PHB多聚体，并聚集成颗粒。是细菌特有的的一种与类脂相似的碳源和能源贮存物。磁小体：含有磁铁矿晶体颗粒（Fe3O4），沿细胞长轴排列成行，使细胞具有永久的两极磁性，感应于地球磁场，并能按地球磁场线定向地移动。7.什么是荚膜？其化学组成是什么？有何生理功能？（P27）答：某些细菌在一定的营养条件下，能在细胞壁外形成无色透明或不透明的粘液状分泌物。这称为荚膜，荚膜一般有外缘，稳定地附在壁外。荚膜的化学组成因菌种而异，主要是多糖，有些类群还含有一定量的多肽、少量的蛋白质、脂类及其复合物。荚膜能提高细菌对干燥的抵抗力；有黏附作用，有利于在寄主体内定居和生存；可增强某些病原细菌的毒力；不易为巨噬细胞所吞噬；也可做为细胞外贮存的碳素和能源物质以备急需。8.比较鞭毛、伞毛和菌毛的异同。（P29）鞭毛菌毛伞毛成分鞭毛蛋白鞭毛蛋白鞭毛蛋白大小直径：20nm长度：15~20μm直径：9~10μm长度：2μm直径多为7.5~10μm长度小于2μm结构一般由3股鞭毛蛋白链紧密绞成丝状由菌毛蛋白亚基卷绕成中空螺旋与鞭毛不同的是每一个横切面上只有3个亚基。数目1～数百根1~10根功能运动性菌毛；结合作用；某些噬菌体的吸附和侵染位点。提高菌体的黏附和聚集能力。着生处通过钩形鞘与细胞壁内的鞭毛基体连接细胞质菌体表面菌种许多杆菌和少数球菌许多G-杆菌和球菌G-细菌和少数G+细菌RebeccaL.9.芽孢的抗逆性强，尤其能够抗热，为什么？（P31）答：这与芽孢的以下特性有关：（1）芽孢壁厚而致密、不易透水。分三层：外层（主要由硬蛋白组成，该蛋白质疏水性氨基酸含量高）、中层（由肽聚糖构成，含大量吡啶二羧酸）、内层。（2）原生质高度脱水。芽孢的含水率低，一般只在40%左右，芽孢内代谢活动停止。（3）芽孢的皮层中含大量吡啶二羧酸——DPA，占芽孢干重的5%~15%，以钙盐形式存在，所以芽孢含钙量也高。DPA的大量存在是芽孢具有抗热性的重要原因。（4）芽孢中酶含量少，且具有抗热性。由于芽孢的上述特性，使它具有抗热、抗冷、抗干燥、抗化学药物等很强的抵抗外界不利环境的能力。10.何谓基内菌丝、气生菌丝和孢子丝？它们有何特点？（P34）答：基内菌丝是生长在营养基质的内部和表面的菌丝，一般无隔膜，直径为0.2~1.2μm，能多次分枝，无色，或能产生水溶性或非水溶性色素。其功能是吸收水分和营养物质。气生菌丝是由基内菌丝发育到一定时期，向空气中生长的菌丝，呈直、弯曲或分枝。直径比基内菌丝粗，为1.0~1.4μm。孢子丝有气生菌丝顶部分化而成，含有数量不等的分生孢子。孢子丝的形态主要有直状、波曲和螺旋状。排列方式有单生、丛生、轮生和互生等。11.名词解释：异形胞，藻青素，连锁体，静息孢子。（P37~38）答：异形胞：异形胞是存在于丝状生长种类中的形大、壁厚、专司固氮功能的细胞，数目少而不定，位于细胞链的中间或末端。藻青素：由天冬氨酸和精氨酸以1：1比例组成的共聚物，作为氮素养料的贮藏物和能量的来源。连锁体：蓝细菌的丝状类群除能通过裂殖使丝状体加长外，还能通过形成含有5~15个细胞的连锁体，其细胞直径小于营养丝状体的细胞。连锁体从丝状体断裂，并滑行离开，长成新的丝状体。静息孢子：在干燥、低温和长期黑暗等条件下，许多具有异形胞的丝状蓝细菌类群还能形成静息孢子。静息孢子是休眠体，由营养细胞分化、生长，并在老细胞壁的外围形成厚壁，有利于蓝细菌度过恶劣的环境条件。12.试归纳和比较螺旋体、黏细菌、鞘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和蛭弧菌的独特的形态特征。答：特征螺旋体黏细菌鞘细菌立克次氏体支原体衣原体蛭弧菌直径/μm宽：0.1~3长：5~2501.5宽：1~2长：3~80.2~0.50.2~0.250.2~0.3宽：0.3~0.6长：0.8~1.2革兰氏染色阴性阴性阴性阴性阴性阴性阴性细胞壁有细胞壁但不僵硬，形成缺乏坚硬的细胞壁外包透明衣鞘坚韧的细胞壁缺壁坚韧的细胞壁坚韧的细胞壁RebeccaL.原生质柱繁殖横向二分裂二分裂繁殖时打开鞘的顶端释放出游动细胞。二分裂二分裂或裂殖二分裂均匀分裂大分子合成能能能能能能能产ATP系统有有有有有没有（专性能寄生）？第三章古菌1、古菌根据表型特征可分为哪几个独特的类群？（P48）答：5个：产甲烷古菌、极端嗜盐古菌、极端嗜热的代谢元素硫的古菌、无细胞壁的古菌和还原硫酸盐的古菌。2、古菌的细胞壁组成有何特点？与细菌的细胞壁有何区别？（P45）答：许多G+古菌和G+细菌相似，有一个同质层的厚壁，但G-古菌则缺乏外壁层和复杂的肽聚糖网状结构，通常含有蛋白质的表层或糖蛋白亚单位。其化学组成也有较大差异，古菌的细胞壁中不含胞壁酸和D-氨基酸。在G+古菌中，其细胞壁含有复杂的聚合物，如一些产甲烷的古菌的细胞壁是由假肽聚糖组成的，其多糖骨架由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰塔罗糖醛酸相间排列。3、古菌和细菌的细胞质膜的化学组成有何不同？（P46）答：比较内容古菌细菌膜类脂的合成含有聚异戊二烯甘油醚类脂，通过醚键将分枝的烃链与甘油连接。脂肪酸组成的主链与甘油相连。结构存在单分子层和单双分子层混合膜都是双分子层甘油分子上所连基团磷酸酯基、硫酸酯基和多种糖基。脂肪酸4、产甲烷古菌能利用哪些主要底物产生甲烷？其细胞内含有哪些特殊的辅酶？（P48）答：能以H2、甲酸或乙酸等来还原CO2，产生甲烷。细胞内含有特殊的辅酶M、甲烷呋喃、四氢蝶呤、辅酶F420和辅酶F430。5、极端嗜盐菌为什么能在高盐溶度下生长？请作解释。（P50）答：以盐杆菌为例，在高盐条件下不产生亲合性溶质，而是能从体外向细胞质内泵入大量的RebeccaL.K+，以致细胞内的K+浓度显著高于体外的Na+浓度。因此，盐杆菌能利用无机离子作为亲和性溶质，使细胞保持稳定的水平衡。盐杆菌的细胞壁由糖蛋白组成，而且Na+结合在细胞壁的外表面，以保持细胞的完整性和稳定性。6、极端嗜盐菌的紫膜质如何利用光能产生ATP？（P51）答：在菌紫膜质中含有一种类似于胡萝卜素的视黄醛分子，能吸收光并催化质子转移和通过细胞质膜。细胞在光线照射下，色素会脱色。在此脱色过程中，质子被转运至膜外形成质子梯度，从而产生能量并合成ATP。7、极端嗜热古菌的类群分布在何处？可耐多少度的高温？（P51）答：主要分布在火山口和海底火山口地区。大多数分布在灼热的土壤或富含元素硫和硫化物的温泉中。其最适生长温度为80℃以上，有些能在100℃以上的温度生长。第五章病毒1.什么是病毒？病毒与细菌有什么不同？